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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Saugrohranlage für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Eine
Saugrohranlage, über
die den Zylindern einer Brennkraftmaschine Verbrennungsluft zuführbar ist,
wird in der Druckschrift
DE
42 28 334 A1 beschrieben. Die Saugrohranlage ist für eine Brennkraftmaschine
mit zwei parallel verlaufenden Zylinderbänken ausgebildet, wobei den
Zylindern jeder Zylinderbank über
jeweils ein Einzelsaugrohr Verbrennungsluft zuzuführen ist.
Die Luftzufuhr wird mit Hilfe von Schwenkklappen reguliert, welche
für jeweils
eine Zylinderbank an einer gemeinsamen, drehbar gelagerten Stellwelle
gehalten und im Strömungsquerschnitt
der Einzelsaugrohre angeordnet sind. Durch ein Verdrehen der Stellwellen
werden die Schwenkklappen zwischen einer geschlossenen und einer
geöffneten
Position verstellt. Die beiden parallel verlaufenden Stellwellen
sind durch ein Gestänge miteinander
verbunden und werden, wie in der
DE 42 28 334 A1 beispielhaft beschrieben,
von einem pneumatischen Stellmotor gemeinsam verdreht.
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Die
Funktionstüchtigkeit
der Saugrohranlage ist nur gewährleistet,
wenn die Schwenkklappen möglichst
spielfrei bewegt werden, um zum einen eine reibungs- und hindernisfreie
Stellbewegung zu erlauben und zum anderen in Schließposition
der Schwenkklappen einen strömungsdichten
Abschluss zu erreichen. Dies erfordert eine hohe Maßgenauigkeit
bei der Fixierung der Stellwelle im Gehäuse der Saugrohranlage.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine einfach aufgebaute Saugrohranlage
für eine Brennkraftmaschine
zu schaffen, die sich durch eine lange Betriebsdauer und hohe Funktionstüchtigkeit auszeichnet.
Es soll insbesondere ein einwandfreies Funktionieren der die Luftzufuhr
regulierenden, beweglichen Bauteile in der Saugrohranlage gewährleistet
sein.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche
geben zweckmäßige Weiterbildungen
an.
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Die
Stellwelle, die drehbar im Saugrohrgehäuse gelagert ist und die Drallklappen
trägt,
ist im Saugrohrgehäuse
mithilfe einer Steckklammer axial fixiert. Diese Steckklammer besitzt
ein Fangmaul, welches radial zur Stellwellen-Längsachse auf die Stellwelle
oder ein mit der Stellwelle verbundenes Bauteil aufgeschoben werden
kann. Diese Steckklammer stellt ein konstruktiv einfach aufgebautes Bauteil
dar, dessen Montage in der Saugrohranlage mit geringem Aufwand durchzuführen ist.
Es genügt ein
Aufschieben der Steckklammer auf die Stellwelle, wobei die axiale
Fixierung dadurch erreicht wird, dass die Steckklammer am Saugrohrgehäuse gehalten
bzw. abgestützt
ist. Auf diese Weise wird die Stellwelle über die Steckklammer relativ
zum Saugrohrgehäuse
axial gesichert. Zugleich ermöglicht
die das Fangmaul bildende Ausnehmung in der Steckklammer eine ungehinderte
Rotationsbewegung der Stellwelle, was Voraussetzung für ein ordnungsgemäßes Öffnen und
Schließen
der an der Stellwelle gehaltenen Drallklappen ist.
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Möglich ist
eine Anordnung der Steckklammer sowohl im Bereich einer Stirnseite
der Stellwelle als auch in einem zwischenliegenden Bereich zwischen
den gegenüberliegenden
Stirnseiten. Wird die Steckklammer an der Stirnseite der Stellwelle
angeordnet, so kann es vorteilhaft sein, die Steckklammer an einem
Mitnehmer angreifen zu lassen, welcher drehfest mit der Stellwelle
verbunden ist und über den
die Stellbewegung eines separaten Antriebes auf die Stellwelle übertragen
wird. Dieser Mitnehmer liegt in der kinematischen Kette zwischen
dem Antrieb und der Stellwelle. Die stirnseitige Position des Mitnehmers
erlaubt einen leichten Zugang für
die Montage der Steckklammer. Gehäuseseitig wird die Steckklammer
vorteilhaft auf einen Gehäuseflansch aufgesteckt.
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Gemäß einer
alternativen Ausführung
kann es aber auch zweckmäßig sein,
die Steckklammer nicht an der Stirnseite der Stellwelle, sondern
in einem zwischenliegenden Bereich vorzusehen. In diesem Fall wird
die Steckklammer zweckmäßig in einen Schlitz
eingesteckt, welcher in das Gehäuse
der Saugrohranlage eingebracht ist und sich bis zur Stellwelle erstreckt.
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Die
Steckklammer kann zwei parallel zueinander liegende Einzelklammern
aufweisen, die über einen
Steg miteinander verbunden sind, wobei jede Einzelklammer zwei seitliche
Schenkel aufweist, die eine zwischenliegende, U-förmige Ausnehmung (Fangmaul)
begrenzen, wobei die Ausnehmungen der beiden Klammern miteinander
fluchten. Die beiden parallel liegenden Klammern ermöglichen
ein Umgreifen beispielsweise eines Lagerflansches einerseits und
der Stellwelle bzw. des Mitnehmers andererseits. Ist dagegen die
Steckklammer nur als einfache, plattenförmige Klammer mit einem Fangmaul ausgeführt, so
kann diese in besonders vorteilhafter Weise in den bereits oben
erwähnten
Schlitz im Saugrohrgehäuse
eingesteckt werden.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine Ansicht von unten
einer Saugrohranlage für
eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine oder
eine Zylinderbank eines V8-Motors, dargestellt mit einer Stellwelle
und vier an der Stellwelle gehaltenen Drallklappen,
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2 eine Seitenansicht der
Saugrohranlage,
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3 einen Schnitt durch die
Saugrohranlage gemäß Schnittlinie
III – III
aus 1,
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4 einen Wellenabschnitt
der Stellwelle mit einem stirnseitig aufgesetzten Kupplungsglied,
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5 eine Ansicht auf die Stirnseite
der Saugrohranlage,
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6a bis 6c verschiedene Ansichten einer Steckklammer, über die
die Stellwelle axial im Saugrohrgehäuse fixiert ist,
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7a bis 7b zwei Ansichten eines Mitnehmers, der
auf die Stell welle axial aufgesetzt und von der Steckklammer gehalten
ist,
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8 eine Steckklammer in einer
vereinfachten Ausführung.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die
in 1 dargestellte Saugrohranlage 1 ist
für einen
Einsatz in einer Brennkraftmaschine vorgesehen, insbesondere in
einem Dieselmotor, wobei gegebenenfalls auch ein Ottomotor in Frage
kommt, und dient der Zufuhr von Verbrennungsluft in die Zylinder
der Brennkraftmaschine. Die Saugrohranlage 1 weist in einem
Saugrohrgehäuse 2 eine
drehbar gelagerte Stellwelle 3 auf, welche zweigeteilt
ist und zwei Wellenabschnitte 3a und 3b umfasst,
die über ein
Kupplungsglied 5 miteinander drehfest verbunden sind. Jeder
Wellenabschnitt 3a bzw. 3b der Stellwelle 3 trägt jeweils
zwei Drallklappen 4, die drehfest auf der Stellwelle 3 aufsitzen.
Die Drallklappen sitzen in jeweils einem Einzelsaugrohr, über das
jedem Zylinder der Brennkraftmaschine Verbrennungsluft zuzuführen ist.
Durch eine Drehung der Stellwelle um die Längsachse werden die Drallklappen 4 zwischen einer
Schließposition
und einer Öffnungsposition
verstellt. Der Antrieb erfolgt im Bereich einer Stirnseite der Stellwelle über ein
Pleuel 6, über
das die Bewegung eines separaten Antriebs, beispielsweise eines Elektromotors
oder eines pneumatischen Stellglieds auf die Stellwelle 3 übertragen
wird.
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Das
Kupplungsglied 5, welches die beiden Wellenabschnitte 3a und 3b miteinander
verbindet, sitzt auf der Stirnseite des ersten Wellenabschnittes 3a auf
und ist topfförmig
ausgebildet, wobei die benachbarte Stirnseite des zweiten Wellenabschnittes 3b in
die Topfaufnahme des Kupplungsgliedes 5 eingesetzt und
dort drehfest aufgenommen ist. Das Kupplungsglied 5 besteht
insbesondere aus Kunststoff. Jeder Wellenabschnitt 3a bzw. 3b trägt die gleiche
Anzahl an Drallklappen 4, jedoch sind die beiden Wellenabschnitte
nicht identisch lang, vielmehr erstreckt sich der erste Wellenabschnitt 3a im
Vergleich zum zweiten Wellenabschnitt 3b über einen
zusätzlichen
Gehäuseabschnitt.
Jeder Wellenabschnitt 3a bzw. 3b ist in einer
Mehrzahl von Lagerabschnitten 7 drehbar gelagert. Jeweils
zwei Lagerabschnitte 7 fassen jeweils eine Drallklappe 4 axial
ein. Hierdurch sind die Drallklappen 4 besonders gut gela gert
und besitzen ein entsprechend geringes Spiel. Die beiden axial innen
liegenden Drallklappen, welche unmittelbar benachbart sind und unterschiedlichen
Wellenabschnitten 3a bzw. 3b angehören, sind
axial über
die Lagerabschnitte 7 fixiert, so dass diese Drallklappen in
Achsrichtung keine Relativbewegung gegenüber den tragenden Wellenabschnitten
ausführen
können. Die
außen
liegenden Drallklappen 4 besitzen dagegen ein geringfügiges axiales
Spiel. Die Lagerabschnitte 7 werden mit dem Saugrohrgehäuse 2 verbunden.
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Wie
der Seitenansicht nach 2 zu
entnehmen, ist das Saugrohrgehäuse 2 der
Saugrohranlage 1 deckelförmig ausgebildet, wobei die
Drallklappen 4 sich im Bereich der Unterseite des Saugrohrgehäuses befinden.
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In 3 ist die Saugrohranlage 1 im
Schnitt dargestellt. Die beiden Wellenabschnitte 3a und 3b besitzen
eine gemeinsame Längsachse,
wobei über das
verbindende Kupplungsglied 5 gegebenenfalls ein Versatz
zwischen den Achsen beider Wellenabschnitte ausgeglichen werden
kann.
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In 4 ist der erste Wellenabschnitt 3a gezeigt,
an dessen einer Stirnseite das Kupplungsglied 5 aufsitzt,
wohingegen an der gegenüberliegenden Stirnseite
der Antrieb für
die Drehstellbewegung der Stellwelle angreift.
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Wie
der stirnseitigen Ansicht der Saugrohranlage 1 in 5 zu entnehmen, stellt das
Pleuel 6 eine Antriebsverbindung von einem Elektromotor oder
eines pneumatischen Antriebs oder dergleichen mit der Stellwelle 3 her,
wobei die Stellwelle 3 im unteren Gehäuseabschnitt der Saugrohranlage
verläuft und
die antreibende Welle im oberen Abschnitt des Gehäuses. Der
Stellmotor für
die Stellwelle ist im oberen Abschnitt des Saugrohrgehäuses angeordnet.
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Das
Pleuel 6 ist über
einen Mitnehmer 8 mit der Stellwelle 3 gekoppelt,
wobei der Mitnehmer 8, der in Details in den 7a und 7b dargestellt ist, auf die Stirnseite
der Stellwelle 3 aufgesetzt und drehfest mit dieser verbunden
ist. Der Mitnehmer 8 umfasst einen Schaft 8a,
welcher in die hohle Stellwelle 3 einführbar ist, sowie einen Kopfflansch 8b,
der im Bereich eines exzentrischen Abschnittes einen Zapfen 8c trägt, welcher
im montierten Zustand mit dem Pleuel 6 gekoppelt ist.
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Der
Mitnehmer 8 ist über
eine Steckklammer 9 axial an der Stellwelle 3 gesichert.
Diese Steckklammer 9 ist, wie den 6a bis 6c zu
entnehmen, U-förmig
ausgeführt
und besitzt ein U-förmiges
Fangmaul 10, in welchem im montierten Zustand die Stellwelle 3 in
der Weise aufgenommen ist, dass die Stellwelle 3 relativ
zur Steckklammer 9 rotieren kann. Die Steckklammer 9 besitzt
zwei zueinander parallele Einzelklammern 11 und 12,
die über
einen Steg 13 miteinander verbunden sind. Jede Klammer 11 bzw. 12 besitzt
zwei seitliche Arme bzw. Schenkel, die jeweils ein Fangmaul 10 begrenzen,
wobei die beiden Fangmäuler
miteinander fluchten. Die obere Klammer 11 ist etwas kleiner
ausgeführt
als die untere Klammer 12. Eine der Klammern 11 bzw. 12 wird
mit dem Mitnehmer 8 verbunden, die zweite Klammer dagegen
mit einem Bauteil des Saugrohrgehäuses, beispielsweise einem
Lagerflansch. Hierdurch wird die axiale Sicherung der Stellwelle 8 im
Saugrohrgehäuse
hergestellt.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß den 2 und 5 ist die Steckklammer 9 mit
zwei parallelen Einzelklammern ausgeführt und im Bereich der Stirnseite
der Saugrohranlage auf den ebenfalls dort befindlichen Mitnehmer 8 aufgesteckt.
Eine alternative Ausführung
ist in 3 in Verbindung
mit der Darstellung einer einfachen Steckklammer 9 nach 8 gezeigt. Diese Steckklammer 9 ist
lediglich einteilig mit nur einer plattenförmigen Klammer ausgeführt, in
die ein U-förmiges
Fangmaul 10 eingebracht ist. Diese plattenförmige Steckklammer 9 kann,
wie 3 zu entnehmen,
in einen Schlitz eingesteckt werden, der in das Saugrohrgehäuse 2 eingebracht
ist und sich bis zur Stellwelle 3 erstreckt. Dieser Schlitz
liegt mit Abstand zu den Stirnseiten der Stellwelle und damit auch
mit Abstand zu dem stirnseitig angeordneten Mitnehmer B.
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Die
Steckklammer ist zweckmäßig aus
einem Federstahlblech gefertigt.